[摘 要] 人工智能技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)是時(shí)代所需，是課程標(biāo)準(zhǔn)要求. 人工智能技術(shù)能夠優(yōu)化目前數(shù)學(xué)教學(xué)中的不足，豐富課堂內(nèi)容、提高課堂效率，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué). 該技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用途徑有：利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR），實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)可視化的提升;借助海量數(shù)據(jù)分析，推動(dòng)數(shù)學(xué)個(gè)性化教學(xué)的實(shí)施;引入數(shù)字教材，有效擴(kuò)增數(shù)學(xué)知識(shí)，提高課堂互動(dòng)性;應(yīng)用智能診斷，促進(jìn)數(shù)學(xué)自主學(xué)習(xí)的深化;通過生成式技術(shù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教師的備課效率.

[關(guān)鍵詞] 人工智能;數(shù)學(xué)教學(xué);實(shí)現(xiàn)路徑

基金項(xiàng)目：重慶師范大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“師范專業(yè)認(rèn)證理念下‘任務(wù)驅(qū)動(dòng)——混合聯(lián)動(dòng)’式微格教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”（202122）.

作者簡(jiǎn)介：熊麗（1999—），重慶師范大學(xué)在讀碩士研究生，從事數(shù)學(xué)教育研究工作.

通信作者：童莉（1976—），博士，教授，碩士生導(dǎo)師，從事數(shù)學(xué)教育測(cè)評(píng)、數(shù)學(xué)教師專業(yè)發(fā)展研究工作.

人工智能的概念源于1956年的達(dá)特茅斯會(huì)議. 本世紀(jì)初期，人工智能迎來(lái)了迅猛的發(fā)展. 互聯(lián)網(wǎng)的崛起和數(shù)據(jù)量的激增為人工智能研究注入了新的活力——智能手機(jī)就是其產(chǎn)物. 在5G時(shí)代，人工智能的發(fā)展?jié)B透到了人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，包括智能門鎖、智能家居、智能汽車等. 這些由人工智能驅(qū)動(dòng)的科技產(chǎn)品極大地提升了我們的生活便利性，并顯著改善了我們的生活質(zhì)量.

“人工智能+”模式在眾多領(lǐng)域中展現(xiàn)出了活力，教育領(lǐng)域亦不例外. 目前，“人工智能+教育”的研究正熱火朝天地進(jìn)行著. 2024年3月28日，在數(shù)字教育集成化、智能化、國(guó)際化專項(xiàng)行動(dòng)暨“擴(kuò)優(yōu)提質(zhì)年”啟動(dòng)儀式上，教育部啟動(dòng)了人工智能賦能教育行動(dòng)計(jì)劃，推出了四項(xiàng)具體行動(dòng)，旨在用人工智能推動(dòng)教與學(xué)融合應(yīng)用，提高全民數(shù)字教育素養(yǎng)與技能. 《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確指出：在“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學(xué)教育”背景下，教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)一體化的實(shí)踐，體會(huì)“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學(xué)教育”對(duì)教學(xué)帶來(lái)的變革，感受在“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)的支持下，數(shù)學(xué)教學(xué)由知識(shí)教學(xué)向核心素養(yǎng)教學(xué)轉(zhuǎn)化的路徑，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的精準(zhǔn)化、高效化、個(gè)性化，提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)際獲得感[1]. 在數(shù)學(xué)教學(xué)中，如何融合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求？值得深入探討.

人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的適切性分析

隨著人工智能的不斷發(fā)展，不少學(xué)者認(rèn)為，傳統(tǒng)的教育理論、教育內(nèi)容和教育模式在多個(gè)方面已經(jīng)不再適合智能時(shí)代教育發(fā)展需求. 因此，我們急需提出與之相適應(yīng)的教育理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式. 將人工智能與教育領(lǐng)域相結(jié)合，不僅是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然選擇，也是為了培育能夠滿足未來(lái)社會(huì)需求的高素質(zhì)人才. 這種融合將極大地推動(dòng)教育體系的創(chuàng)新和升級(jí).

1. 人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的含義

人工智能（Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI）這一術(shù)語(yǔ)誕生于1956年，它是由“Artificial”（人造的）和“Intelligence”（智能）兩個(gè)單詞組合而成的. 中國(guó)的學(xué)者們將其翻譯為“人工智能”. 夏雪景、馬早明在《韓國(guó)中小學(xué)開展人工智能教育的舉措與經(jīng)驗(yàn)》中指出，人工智能是指通過人工手段在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)部分或全部人類智力能力的一種技術(shù)，使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行人類的智力活動(dòng)[1]. 桑新民在《人工智能教育與課程教學(xué)創(chuàng)新》中指出，人工智能是在人的外部模擬人的智力功能的技術(shù)[3]. 不難發(fā)現(xiàn)，人工智能本質(zhì)上是一門研究如何使計(jì)算機(jī)模擬人類執(zhí)行智能任務(wù)的科學(xué)與技術(shù).

“融合”一詞在《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典（第7版）》中的釋義是：幾種不同的事物合成一體[4].

人工智能與教育的融合，催生了智能教育這一新興領(lǐng)域. 關(guān)于智能教育，學(xué)術(shù)界尚未達(dá)成一個(gè)明確的定義. 多數(shù)學(xué)者從學(xué)習(xí)主體、技術(shù)應(yīng)用以及個(gè)人成長(zhǎng)的角度來(lái)界定它，強(qiáng)調(diào)智能教育是一種利用人工智能技術(shù)來(lái)優(yōu)化教學(xué)流程和提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效的教育模式. 根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)智能教育的定義，對(duì)人工智能與數(shù)學(xué)教育融合的內(nèi)涵闡釋如下：將人工智能技術(shù)融入數(shù)學(xué)教學(xué)課堂，形成互動(dòng)性強(qiáng)，以學(xué)生為主體，極具個(gè)性化，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)形態(tài). 它能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的熱情，并培育他們自主學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力.

2. 人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合依據(jù)

人工智能技術(shù)，如混合現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)字教材、智能診斷和內(nèi)容生成，在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ). 此外，人工智能的可視化、個(gè)性化、交互性、智能化和高效化特性，與數(shù)學(xué)教學(xué)過程中所面臨的知識(shí)抽象性、差異性、豐富性和復(fù)雜性等挑戰(zhàn)相匹配. 這些特點(diǎn)構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的關(guān)鍵基礎(chǔ).

人工智能技術(shù)的特點(diǎn)能有效優(yōu)化目前數(shù)學(xué)教學(xué)的不足之處，主要體現(xiàn)在五個(gè)方面. 首先，人工智能的可視化功能能夠?qū)?fù)雜的數(shù)學(xué)概念和圖形以多維動(dòng)態(tài)的形式展現(xiàn)，從而降低這些知識(shí)的抽象性，使其更易于理解. 其次，通過數(shù)據(jù)分析，人工智能能夠分析每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)情況，揭示他們理解上的差異，并據(jù)此提供針對(duì)性的指導(dǎo)以突破學(xué)習(xí)難點(diǎn). 第三，數(shù)字教材的交互性功能能夠優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)探索過程，使數(shù)學(xué)知識(shí)的豐富性得以體現(xiàn). 第四，智能診斷的智能化特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)高效且及時(shí)的評(píng)價(jià)，確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性. 第五，內(nèi)容生成的高效信息整合能力能夠提升教學(xué)效率，并有助于解決復(fù)雜的教學(xué)任務(wù). 人工智能的應(yīng)用能夠有效改善傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更加高效的數(shù)學(xué)課堂.

3. 人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合優(yōu)勢(shì)

將人工智能技術(shù)融入數(shù)學(xué)教學(xué)，深刻地改變了傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式. 這種融合有助于實(shí)現(xiàn)課堂中多元教學(xué)方法的整合，豐富教學(xué)手段，提升課堂容量，并增強(qiáng)課堂的趣味性. 個(gè)性化教學(xué)和因材施教是教育領(lǐng)域追求的理想目標(biāo). 然而，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，這一目標(biāo)往往難以達(dá)成. 但是，當(dāng)人工智能技術(shù)被引入數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，這一長(zhǎng)期存在的難題便能夠得到有效解決，這為教師開辟了實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的新途徑. 人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，不僅能夠革新教師的教學(xué)方法，還能夠推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的演變. 它有助于學(xué)生培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)接受”到“主動(dòng)求知”的轉(zhuǎn)變. 此外，人工智能技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生和教師提供高效獲取學(xué)習(xí)資源和教學(xué)材料的途徑，能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的工作效率.

人工智能與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的實(shí)現(xiàn)路徑

人工智能具備多種功能，包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)字教材開發(fā)、智能診斷以及內(nèi)容生成. 這些功能各具獨(dú)特特點(diǎn)，能夠針對(duì)數(shù)學(xué)教育的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用. 人工智能能夠使學(xué)生成為課堂主體，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)性，從而顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的教學(xué)品質(zhì).

1. 利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR），實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)可視化的提升

MR是一種將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界相互融合的技術(shù). 虛擬世界代表著人類利用計(jì)算機(jī)所營(yíng)造的世界，而MR技術(shù)則通過建立現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界之間的聯(lián)系，讓人們?cè)诜路鹬蒙碛谔摂M世界的同時(shí)感受真實(shí)的現(xiàn)實(shí)世界[5]. 通過運(yùn)用MR技術(shù)的可視化能力，結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的融合，可以構(gòu)建一個(gè)三維立體的可視化空間. 在這個(gè)空間中，抽象的數(shù)學(xué)概念可以通過三維形式生動(dòng)展現(xiàn)，從而為幾何教學(xué)提供一個(gè)三維立體的可視化平臺(tái). 在實(shí)際的數(shù)學(xué)幾何教學(xué)過程中，由于缺乏完善的探究工具，我們通常只能以平面化的方式展示幾何體. 因此，學(xué)生往往需要在大腦中將這些平面圖形重構(gòu)為立體形態(tài)，進(jìn)而探索幾何問題. 這種做法對(duì)學(xué)生的空間想象力提出了極高的要求，不利于培養(yǎng)他們的直觀想象核心素養(yǎng).

利用MR技術(shù)構(gòu)建的三維立體可視化空間，能夠生動(dòng)展現(xiàn)教師設(shè)計(jì)的教學(xué)情境，使學(xué)生置身于其中，極大提升數(shù)學(xué)課堂的師生互動(dòng)性，使學(xué)生成為課堂的主體，激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，并且培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng). 在解決涉及復(fù)雜幾何體體積和表面積等幾何難題時(shí)，那些空間想象力不足的學(xué)生可以利用MR技術(shù)構(gòu)建三維立體可視化空間. 通過直接觀察和探索這些復(fù)雜的幾何體，學(xué)生能夠更容易找到解決問題的方法，降低抽象概念的理解難度. 這種自我探索的過程有助于學(xué)生深入掌握知識(shí)，并促進(jìn)空間想象力和內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力的培養(yǎng). 教師能夠借助MR技術(shù)開發(fā)豐富的教學(xué)資源和教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生不僅能在數(shù)學(xué)課堂上學(xué)習(xí)，還能在課外利用零散時(shí)間進(jìn)行沉浸式數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，解決了學(xué)生因個(gè)人不可控因素缺席數(shù)學(xué)課堂后可能出現(xiàn)的知識(shí)遺漏問題. 此外，由MR技術(shù)不受時(shí)間和空間限制的特性，使得優(yōu)質(zhì)教育資源的共享成為可能，有助于邊遠(yuǎn)地區(qū)和資源匱乏的學(xué)校獲取高質(zhì)量的教育資源，從而縮小不同地區(qū)和不同背景的教育差距.

借助MR技術(shù)，數(shù)學(xué)教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)概念的可視化，使得學(xué)習(xí)體驗(yàn)更加生動(dòng)和互動(dòng). MR技術(shù)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象核心素養(yǎng)，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣，是現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一.

2. 借助海量數(shù)據(jù)分析，推動(dòng)數(shù)學(xué)個(gè)性化教學(xué)的實(shí)施

海量數(shù)據(jù)分析是指盡可能地收集大量數(shù)據(jù)，采用合適的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行匯總和整理，從而得到需要的數(shù)據(jù)指標(biāo). 人工智能的強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力使其能夠迅速對(duì)海量復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和整理，使之變得清晰、有序且具有代表性. 在數(shù)學(xué)教學(xué)中，利用專題性數(shù)據(jù)挖掘算法，可以精準(zhǔn)描繪出每位學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和風(fēng)格，從而顯著提升課堂效率. 課前預(yù)習(xí)是數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)的第一步，也是教學(xué)過程中至關(guān)重要的一環(huán). 然而，在實(shí)際教學(xué)中，教師布置的預(yù)習(xí)任務(wù)往往缺乏可觀察性，這使得教師難以掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的實(shí)際狀況. 因此，確保每個(gè)學(xué)生都能完成預(yù)習(xí)任務(wù)變得頗具挑戰(zhàn). 借助人工智能技術(shù)，將學(xué)生預(yù)習(xí)的完成情況以數(shù)據(jù)可視化的方式展現(xiàn)出來(lái)，不僅能讓教師清晰掌握每位學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，還能幫助學(xué)生精確地識(shí)別自己在新知識(shí)上的理解難點(diǎn)，從而提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率. 此外，教師通過了解學(xué)生在新知識(shí)上的理解難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，能夠及時(shí)調(diào)整備課要求和教學(xué)目標(biāo)，從而有針對(duì)性地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué).

通過利用人工智能的數(shù)據(jù)分析功能，課堂練習(xí)能夠?qū)W(xué)生的正確率、錯(cuò)誤率以及易錯(cuò)選項(xiàng)進(jìn)行可視化分析，從而協(xié)助教師洞察學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解程度，及時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生常犯的錯(cuò)誤，進(jìn)而提升教學(xué)效果. 在課后的綜合練習(xí)中，通過可視化數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，學(xué)生能夠針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的復(fù)習(xí). 同時(shí)，教師也可以依據(jù)這些數(shù)據(jù)掌握每位學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握情況，這有助于實(shí)施更加個(gè)性化的教學(xué)策略.

借助學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，可為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，同時(shí)也可為學(xué)生量身定制評(píng)估方式和標(biāo)準(zhǔn)[6].

3. 引入數(shù)字教材，有效擴(kuò)增數(shù)學(xué)知識(shí)和課堂互動(dòng)

隨著2018年教育部推出的“教育信息化2.0計(jì)劃”的實(shí)施，同年五月份，人民教育出版社基于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，為全國(guó)中小學(xué)師生出版了第三代人教數(shù)字教材. 與傳統(tǒng)紙質(zhì)教材不同，數(shù)字教材整合了數(shù)字資源和學(xué)科工具，更好地滿足了教育現(xiàn)代化的需求. 數(shù)字化資源的更大價(jià)值潛藏于那些能夠產(chǎn)生互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以利用各種直觀的表征方式展現(xiàn)自己的想法[7].

在人教版數(shù)學(xué)數(shù)字教材中，用戶可以通過頁(yè)面下方的功能鍵輕松實(shí)現(xiàn)頁(yè)面的放大、縮小，添加筆記、批注，以及截圖等常用功能. 在每一節(jié)內(nèi)容前，都明確標(biāo)注了該節(jié)的重點(diǎn)，以便師生能迅速把握本節(jié)的核心內(nèi)容. 數(shù)字教材中嵌入了GeoGebra插件，可使學(xué)生借助該工具進(jìn)行自主探究，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)并提升課堂效率. 另外，數(shù)字教材還具有“云資源”功能. 該功能不僅提供了例題和習(xí)題的視頻講解，還整合了與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的優(yōu)質(zhì)微課資源，將原本難以理解的知識(shí)變得生動(dòng)易懂，從而便于學(xué)生接受. 它們有助于學(xué)生獨(dú)立完成交互式和探究性的學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)而提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并培養(yǎng)他們21世紀(jì)關(guān)鍵技能，包括批判性思維、創(chuàng)造力、堅(jiān)持力以及團(tuán)隊(duì)合作能力.

數(shù)字教材的引入不僅豐富了課堂內(nèi)容，還使學(xué)生能夠進(jìn)行個(gè)性化探索，從而提高課堂學(xué)習(xí)效率，并有效培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.

4. 應(yīng)用智能診斷，促進(jìn)數(shù)學(xué)自主學(xué)習(xí)的深化

智能診斷，作為人工智能技術(shù)支撐下的一項(xiàng)普遍功能，在教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于作業(yè)和試卷的自動(dòng)批改，以及數(shù)學(xué)題目的精確推送. 在20世紀(jì)80年代之前，國(guó)內(nèi)所有的考試評(píng)分工作完全依賴人工操作. 然而，隨著人口數(shù)量的增加以及人民生活水平的提升，參加國(guó)家級(jí)考試的考生數(shù)量持續(xù)攀升，這導(dǎo)致了人工評(píng)分所需的時(shí)間和精力成本顯著增加. 為了解決這個(gè)問題，國(guó)家投入研究光標(biāo)閱讀器（OMR技術(shù)）[8]，實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀題目的自主判分，這便是智能診斷功能的早期體現(xiàn)，但此時(shí)主觀題仍需人工批改. 近年來(lái)，由教育部考試中心與科大訊飛公司共同組建的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，成功研發(fā)出了一套較為完善的智能診斷技術(shù). 這項(xiàng)技術(shù)在語(yǔ)文和英語(yǔ)考試的主觀題評(píng)分方面，已經(jīng)能夠達(dá)到與現(xiàn)場(chǎng)評(píng)卷教師相當(dāng)?shù)乃?，滿足大規(guī)模考試的實(shí)際需求. 因此，這項(xiàng)技術(shù)在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域具有顯著的應(yīng)用潛力，尤其是在處理數(shù)學(xué)應(yīng)用題和幾何證明題的批改工作上. 與傳統(tǒng)的人工批改相比，智能診斷能夠提供更為迅速的反饋，幫助學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)知識(shí)漏洞，從而提升學(xué)習(xí)效率，并減輕教師的工作壓力. 當(dāng)這項(xiàng)功能與智能題庫(kù)相結(jié)合時(shí)，它還能對(duì)學(xué)生的測(cè)試完成情況進(jìn)行深入分析，并精準(zhǔn)推送相關(guān)題型，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化練習(xí).

此外，智能診斷功能不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供充分的情感激勵(lì)，教師還可以自定義答對(duì)特定題目后顯示的鼓勵(lì)性語(yǔ)句，以培養(yǎng)學(xué)生的感情、態(tài)度、價(jià)值觀，以及對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和熱情. 智能診斷的應(yīng)用不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)掌握情況的即時(shí)反饋，還能顯著提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)熱情.

5. 通過生成式技術(shù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的備課質(zhì)量

生成式人工智能是當(dāng)今社會(huì)較為前沿的人工智能技術(shù). 它是一種用于創(chuàng)建新的內(nèi)容和想法的人工智能，可以按照一定的邏輯關(guān)系，幫助用戶將散落在網(wǎng)絡(luò)各處的碎片化的、有待加工的信息資料加以整理和歸納，同時(shí)模仿人類的思維和語(yǔ)言表達(dá)習(xí)慣進(jìn)行輸出[9]. 因此，它能夠根據(jù)對(duì)話形式，生成符合文字要求的內(nèi)容. 在當(dāng)前的生成式人工智能技術(shù)領(lǐng)域，由OpenAI開發(fā)的ChatGPT、百度推出的文小言，以及抖音旗下的抖音豆包（亦稱“豆包”）均展現(xiàn)出了相當(dāng)成熟的技術(shù)水平. 在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，學(xué)生能夠利用這項(xiàng)技術(shù)精確篩選學(xué)習(xí)資源，顯著簡(jiǎn)化搜索流程. 這有助于從大量無(wú)效、無(wú)序、碎片化的數(shù)學(xué)資源中篩選出適合的資料，從而提升自學(xué)能力并優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑. 該技術(shù)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生可隨時(shí)通過平臺(tái)訪問這些資源，無(wú)論是課堂上還是課堂外，都能有效解決遺漏知識(shí)點(diǎn)的自我補(bǔ)充問題.

教師可借助對(duì)話生成技術(shù)高效地搜集和整理豐富的教學(xué)資源，例如示例問題、解題策略以及視頻講解等. 這有助于減少教師在資料整理等重復(fù)性工作上的時(shí)間投入，使他們能夠?qū)⒏嗑ν度氲秸n程內(nèi)容的深入思考中，從而提升備課品質(zhì)和教學(xué)能力，進(jìn)一步豐富和多樣化教學(xué)內(nèi)容.

結(jié)語(yǔ)

人工智能在數(shù)學(xué)教學(xué)中的正確應(yīng)用，不僅能夠提高數(shù)學(xué)課堂效率，推動(dòng)個(gè)性化教學(xué)的實(shí)施，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，還能夠提高教師備課效率，推動(dòng)教師素養(yǎng)的發(fā)展. 有利于培養(yǎng)智能時(shí)代所需的人才.

將人工智能應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中，雖然能夠達(dá)到良好的顯著效果，但是也需要關(guān)注其潛在問題. 教師和學(xué)生應(yīng)當(dāng)正確地看待人工智能——人工智能應(yīng)被視為教師和學(xué)生的輔助工具而非替代品，謹(jǐn)防過度依賴人工智能. 學(xué)生若過度依賴人工智能，忽視對(duì)解題能力的培養(yǎng)，則可能導(dǎo)致脫離人工智能輔助的情況下，很難獨(dú)立解決數(shù)學(xué)問題，這顯然不利于數(shù)學(xué)思維的成長(zhǎng). 教師若過度依賴人工智能，則不利于自身素養(yǎng)的發(fā)展. 雖然人工智能能夠完成一些生成式任務(wù)，但其不能保證提供的內(nèi)容準(zhǔn)確無(wú)誤，因此教師和學(xué)生在使用人工智能系統(tǒng)時(shí)，需要注意甄別提供的內(nèi)容是否準(zhǔn)確. 在收集學(xué)生測(cè)試數(shù)據(jù)以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，可能會(huì)引發(fā)隱私和數(shù)據(jù)安全方面的擔(dān)憂. 因此，教師在處理這些數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)格外注意，以防止敏感信息的泄露. 一旦這些潛在問題得到有效控制，人工智能無(wú)疑將成為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要工具與助手，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的普及指日可待. 我們相信，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率與教師教學(xué)品質(zhì)的美好愿景有望在不久的將來(lái)得以實(shí)現(xiàn).

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